新型硝盐淬火槽冷却系统的设计
一、工作原理
将冷却水包置于长方体的硝盐槽熔液中，在丝锥和圆板牙等工件的淬火过程中，利用加入水包的自来水的蒸发来带走硝盐熔液吸收的热量，以保持槽内温度的稳定，达到连续作业的目的。水包的形状如图下图所示。
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二、存在的缺陷
该水包为20世纪70～80年代全国各工具厂普遍采用的冷却器。其存在的主要缺点如下。
(1)冷却效果差
在硝盐炉连续工作时，靠包内水的汽化而带走的热量远远小于工件淬火放出的热量，在很短时间内，硝盐槽内的温度升到1 90℃以上，造成工件淬火质量的不稳定，无法正常生产。
(2)启炉时间长．电力浪费严重
在硝盐炉停止使用时。有1/2 ~1/3的水仍在水包内，重新融化硝盐炉，势必先蒸发完包内水才能使硝盐融化，一般需3~4h。
(3)工人劳动强度大
当硝盐熔液的冷却性能降低，工件的淬火硬度不足或硬度不均匀时，需更换整槽硝盐，水包重达40kg，加上硝盐老化沉渣与水包粘连，取出十分困难。
三、改进的思路
(l)工件淬入硝盐槽内，放出的热量使硝盐熔液温度升高，该槽可容400kg硝盐，一般手用丝锥的生产量为lookg/h。设想在没加冷却系统条件下，淬火th后的温度为：t=0.92X十71.9，其中X为硝盐熔液的正常使用温度，即X-160～180℃。
(2)根据QAc吸一Q礴盐放的热平衡原理，计算出上升的温差t=11. 7×(860 - X)／m水。m7K指通入的水的质量。这里设正常的水温18℃。表9-7为二者的对应关系。
表9-7上升的温差随水的质量的变化关系
将冷却水包置于长方体的硝盐槽熔液中，在丝锥和圆板牙等工件的淬火过程中，利用加入水包的自来水的蒸发来带走硝盐熔液吸收的热量，以保持槽内温度的稳定，达到连续作业的目的。水包的形状如图下图所示。
二、存在的缺陷
该水包为20世纪70～80年代全国各工具厂普遍采用的冷却器。其存在的主要缺点如下。
(1)冷却效果差
在硝盐炉连续工作时，靠包内水的汽化而带走的热量远远小于工件淬火放出的热量，在很短时间内，硝盐槽内的温度升到1 90℃以上，造成工件淬火质量的不稳定，无法正常生产。
(2)启炉时间长．电力浪费严重
在硝盐炉停止使用时。有1/2 ~1/3的水仍在水包内，重新融化硝盐炉，势必先蒸发完包内水才能使硝盐融化，一般需3~4h。
(3)工人劳动强度大
当硝盐熔液的冷却性能降低，工件的淬火硬度不足或硬度不均匀时，需更换整槽硝盐，水包重达40kg，加上硝盐老化沉渣与水包粘连，取出十分困难。
三、改进的思路
(l)工件淬入硝盐槽内，放出的热量使硝盐熔液温度升高，该槽可容400kg硝盐，一般手用丝锥的生产量为lookg/h。设想在没加冷却系统条件下，淬火th后的温度为：t=0.92X十71.9，其中X为硝盐熔液的正常使用温度，即X-160～180℃。
(2)根据QAc吸一Q礴盐放的热平衡原理，计算出上升的温差t=11. 7×(860 - X)／m水。m7K指通入的水的质量。这里设正常的水温18℃。表9-7为二者的对应关系。
表9-7上升的温差随水的质量的变化关系
|
m水/kg |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
|
t／℃ l出／℃ |
81.9 99.90 |
40.95 58.95 |
27.30 45.30 |
20.48 38.48 |
16.38 34.38 |
13.65 31.65 |
11.7 29.7 |
四、效果的验证
从表9-7可知，静止水温的变化比流动的水大，在保证硝盐熔液温度稳定在160～180℃的前提下，需要200～400kg/h自来水即可满足温度的稳定，出水温度在38~58℃，从而确保工件的淬火质量。
用流动的水来冷却硝盐熔液，利用水阀控制流量的大小，采用3/4in(lin=0. 0254m)的镀锌管制成冷却系统，经生产实践验证，效果良好，既延长了硝盐的使用寿命，又保证了淬火质量的稳定性．
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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部
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